Глава: Генетика пола

Взаимодействие аллельных генов. Пол и наследование

Генетика пола изучает, как формируется мужской и женский пол и каким образом признаки, связанные с полом, наследуются.

У большинства живых организмов пол зависит от особых хромосом — половых. У человека и млекопитающих у самок хромосомы одинаковые (XX), а у самцов разные (XY). Поэтому пол ребёнка определяется сперматозоидом: если он несёт X-хромосому, родится девочка, если Y-хромосому — мальчик.

Гомогаметный пол образует одинаковые половые клетки. Например, у женщин все яйцеклетки содержат только X-хромосому.
Гетерогаметный пол образует разные половые клетки. У мужчин сперматозоиды бывают двух типов — с X- или с Y-хромосомой.

В природе существуют разные системы предопределения пола:

  • XY-система (человек, млекопитающие, многие насекомые): самки XX, самцы XY.
  • ZW-система (птицы, бабочки): самки ZW, самцы ZZ.
  • XO-система (ряд насекомых): у самцов вместо второй половой хромосомы — отсутствие пары.
  • Температурная детерминация (некоторые рептилии, напр. черепахи и крокодилы).
  • Изменение пола в течение жизни (некоторые рыбы) — зависит от условий среды/социальной структуры.

Некоторые признаки наследуются вместе с полом, чаще всего гены расположены в X-хромосоме. У мужчин такие признаки проявляются чаще, так как X-хромосома у них одна. Примеры: дальтонизм, гемофилия.

✨ История «Хромосомы судьба» — маленькая научпоп-книжка для любопытных. Перейти к истории

Задания для тренировки

Задание 1. Верно / Неверно

Отметь ответы, затем нажми «Проверить». Правильные ответы откроются после попытки.

Ключ: 1-Верно; 2-Неверно; 3-Верно; 4-Верно; 5-Неверно; 6-Верно; 7-Неверно; 8-Верно; 9-Неверно; 10-Верно.

Задание 2. Найди лишнее

В каждом ряду одно слово лишнее. Объясни почему.

  1. XX, XY, ZZ, ZW —
  2. яйцеклетка, сперматозоид, зигота, митохондрия —
  3. гемофилия, дальтонизм, грипп, цветовая слепота —
  4. температура, свет, хромосомы, социальная группа —
  • Вариант ответа: ZZ — это обозначение самца в системе ZW, в отличие от XX/XY/ZW, которые включают X или W; принимаются другие логичные объяснения.
  • Митохондрия — не половая клетка.
  • Грипп — не наследственное заболевание.
  • Свет — обычно не определяет пол; остальные могут влиять (температура, хромосомы, соц. группа для рыб).

Задание 3. Задачи

Реши задачи самостоятельно. Затем открой разбор.

Задача 1. Определение пола у человека

У человека женский пол определяется набором хромосом XX, а мужской — XY. Построй схему скрещивания (решётку Пеннета) и определи:

  • какие гаметы образуют мать (XX) и отец (XY);
  • в каких соотношениях будут рождаться мальчики и девочки;
  • кто определяет пол ребёнка и почему.

Задача 2. Наследование дальтонизма (Xᴰ/Xᵈ)

Ген дальтонизма сцеплен с X-хромосомой и рецессивен. У женщины нормальное зрение, но её отец был дальтоником. Она выходит замуж за мужчину с нормальным зрением. Определи:

  • генотипы родителей;
  • вероятность рождения мальчика-дальтоника;
  • вероятность рождения девочки с нормальным зрением;
  • вероятность рождения девочки-носительницы.

Задача 3. Пол у птиц (ZW)

У птиц действует система ZW: у самок половые хромосомы ZW, у самцов — ZZ. Скрестили самку (ZW) и самца (ZZ). Определи:

  • какие гаметы образует самка и самец;
  • в каком соотношении родятся самцы и самки;
  • какой пол является гетерогаметным.

Разбор 1: Женщина → гаметы X; мужчина → X и Y. Соотношение полов ≈ 1:1. Пол определяет сперматозоид.

Разбор 2: Женщина XᴰXᵈ (носительница, т.к. отец дальтоник), мужчина XᴰY. Вероятности: мальчик-дальтоник 25%; девочка с норм. зрением 50% (из них 25% носительница XᴰXᵈ и 25% XᴰXᴰ); девочка-носительница 25%.

Разбор 3: Самка (ZW) → гаметы Z и W; самец (ZZ) → только Z. Потомство 1:1 (самцы ZZ и самки ZW). Гетерогаметный пол — самка.

Тест по теме

Правила: выбери вариант 1 или 2, впиши имя и нажми «Начать тест». На выполнение даётся 3 минуты. Переход на другие вкладки или перезагрузка блокирует повтор.

Домашнее задание

Гемофилия — наследственное заболевание, сцепленное с X-хромосомой и проявляющееся как рецессивный признак (обозначим Xᴴ — нормальный ген, Xʰ — ген гемофилии).

Женщина здорова, но её отец болел гемофилией. Она выходит замуж за мужчину с нормальным зрением и без гемофилии.

  1. Запишите генотипы родителей.
  2. Составьте решётку Пеннета для определения возможных генотипов потомства.
  3. Найдите вероятность рождения: сына с гемофилией; дочери-носительницы; здоровых детей.
  4. Объясните, почему у дочери с XᴴXʰ заболевание не проявляется, а у сына с XʰY проявляется.
Подсказка / Разбор

Мама — носительница XᴴXʰ (отец болел → передал дочери Xʰ), папа — XᴴY. Потомство: 25% мальчик XʰY (болен), 25% мальчик XᴴY (здоров), 25% девочка XᴴXʰ (носительница), 25% девочка XᴴXᴴ (здоровая). Итого: сын с гемофилией — 25%; дочь-носительница — 25%; здоровые дети — 50%.